Приведенный пример может ввести нас в искушение рассматривать все остаточные члены как порожденные излишней педантичностью усложнения, никак не влияющие на результат масштабирования. Однако в аналогичных примерах, относящихся к фракталам, которые я называю неоднородными фракталами, остаток может приобрести неожиданно большую значимость. Неоднородный фрактал — это сумма (или разность) множеств с различной фрактальной и топологической размерностью. Ни одно из этих множеств нельзя полностью исключить из рассмотрения, даже если они пренебрежимо малы как во фрактальном, так и в топологическом смысле. И между ними часто возникают конфликты с весьма интересными и значительными последствиями.

218

Немасштабируемые фракталы о V

Канторовы пылевидные множества и изолированные точки.

< Построим канторову пыль, разделив интервал [0, 1] на Ь = 4 части и сохранив крайние [0, 1/4] и [3/4, 1]. Альтернативный способ — удаление интервалов ]1/4, 1/2[ и ]1/2, 3/4[ — дает ту же пыль и остаточную точку х = 1/2. Эта изолированная точка не является фракталом, так как и От, и О в этом случае равны 0.

При обобщении на пространство КЕ канторова пыль имеет размерности От = 0 и I? > 0, а для нефрактального множества остатков верно равенство От = О = Е — 1. То есть остаток вполне может превосходить пыль топологически и/или фрактально. ►

ФРАКТАЛЬНЫЕ ДЕРЕВЬЯ, ОСТАТОЧНЫЕ ЧЛЕНЫ КОТОРЫХ ПРЕДСТАВЛЯЮТ СОБОЙ ИНТЕРВАЛЫ

На рис. 223 представлены зонтичные деревья с бесконечно тонкими стволами. К жизни они совершенно не приспособлены, и в главе 17 мы постараемся несколько увеличить их адекватность в качестве моделей реальных растений. И все же даже эти «остовы» деревьев представляют большой интерес для многих областей математики. Топологу все они показались бы одинаковыми, так как, на его взгляд, любое дерево состоит из бесконечно упругих нитей, и наши деревья также можно растягивать или сжимать до тех пор, пока они не совпадут друг с другом. Однако эти деревья все-таки различаются и с точки зрения здравого смысла, и как фракталы.

Концы ветвей. Дерево представляет собой сумму двух множеств (ветвей и концов ветвей), размерности которых уживаются друг с другом очень интересным способом. Более простой для изучения частью дерева является множество концов ветвей — фрактальная пыль, похожая на многие другие известные нам пылевидные множества. Она масштабно-инвариантна: N = 2, а г лежит в интервале между 1/л/2 и 0. Следовательно, О варьируется от 2 до 0, хотя фигуры на рисунке имеют размерность О от 1 до 2. Угол между ветвями принимает при каждом разветвлении одно и то же значение в; это значение может изменяться в довольно широких пределах, никак не влияя на г и Д. То есть одна и та же размерность О может характеризовать весьма различные древесные формы.